不同加热温度豆浆水在宣纸中的应用效果研究

为了对比不同加热温度豆浆水在宣纸中的应用效果,分别制备25℃生豆浆水,50℃、80℃半熟豆浆水,95℃的熟豆浆水涂刷于宣纸表面,考察豆浆水处理宣纸前后的pH值、抗墨滴晕散性能,老化前后的色差、耐折度及抗张强度变化,对比生熟豆浆水及胶矾水对绘画常用国画颜料朱膘、花青、藤黄等的呈色效果,并用扫描电镜(SEM)与衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究豆浆水与纤维结合的微观形貌及化学键合情况。结果表明,不同浓度的生熟豆浆水处理宣纸后,pH值均呈现弱碱性。样品抗墨滴晕散性能由大到小排序依次为:80℃半熟豆浆水95℃熟豆浆水50℃半熟豆浆水25℃生豆浆水。在热老化中胶矾水及豆浆水样品均逐渐泛黄,胶矾水的泛黄程度大于豆浆水。经过加热的豆浆水处理宣纸的耐折度、抗张强度均好于生豆浆水。豆浆水施胶后,不仅包覆了纤维,在纤维之间还产生交联,促进了两者之间的结合;ATR-FTIR表明随着温度增加,油脂从大豆中分离,多糖分解转化为小分子糖类。豆浆水的大豆蛋白可与纸纤维形成氢键,从而提高了纸张的抗水性。可见,豆浆水在书画修复中的应用具有深刻的科学内涵。     

改性胶原蛋白用于书画粉化颜料加固的适用性探讨

胶矾水是书画装裱和修复中常用的材料,但同时也是导致纸张酸化的重要原因之一。为探讨改性胶原蛋白用于书画粉化颜料加固的适用性,以鱼胶、壳聚糖及魔芋葡甘聚糖等为原料,考察了固色剂对宣纸及着色颜料性能的影响。结果表明:固色剂处理后,固色剂在纸张纤维表面形成薄膜,明显改善了纸张的力学性能,并且固色剂对颜料的老化起到一定的延缓作用。本研究将对书画装裱中传统工艺的科学化起到一定的指导意义。     

修复材料对书画纸张酸化的影响评估

修复材料可能直接或间接引起书画文物酸化,影响书画寿命。本文首次系统探讨了书画装裱修复常用手工纸、颜料、染料、动植物胶料、浆糊及胶矾水对纸张酸化的影响,利用p H平面电极测试对比各修复材料的酸碱性,采用傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析了浆糊在放置发酵前后的分子结构变化,采用扫描电子显微镜(SEM)对比不同浓度明矾处理宣纸的微观形貌变化。结果表明,常用书画修复用手工纸均为中碱性,颜料(染料)中紫胶酸、胭脂虫红、红花素和藤黄呈现酸性,动植物胶料中白芨胶酸性较强。浆糊在放置过程中陈化发酵,指纹区1022cm-1、886.21cm-1多糖及单糖的特征峰强度显著降低,可见淀粉发酵析出有机酸等导致了多糖发生了分解。湿热老化后,随着明矾含量增加,纸张的p H值逐渐下降,施加胶矾水的宣纸纤维部分表面出现皱缩,当明矾浓度超过4%后纤维扭曲、断裂。本研究有助于书画修复人员科学认知和选择修复材料,对于书画文物的科学保护具有重要的实际意义。     

现代显微技术在纸质文物鉴定与修复中应用

现代显微技术在纸质文物的研究和修复中,是不可或缺的研究手段,因此应用显微镜对几件纸质文物进行了显微观察和分析。结果获得了纤维表面形态、纸张工艺和纤维特性等信息,同时获取了表面图像、分散纤维图像,纤维长、宽、配比等数据。所获信息对文物鉴定与修复工作有明显的参考意义,说明现代显微技术可以对纸质文物进行分析、鉴别,并为选配修复用纸和断代等提供参考依据。     

胶研水对几种传统纸张性能的影响

由明矾和胶料配制而成的胶矾水,是书画绘制、装裱和修复过程中经常使用的材料。胶矾水具有防腐、固色和增加机械力度等功能,但对纸质文物的耐久性有一定的影响。本研究选用宣纸、桑皮纸和连史纸等代表性的传统手工制纸,在它们的表面分别涂敷不同浓度的胶矾水,经干热老化后,对比分析它们的酸碱度、白度、耐折度和抗张强度的变化,揭示胶矾水对这几种手工纸张性能的影响,进而探讨其影响机理。研究结果表明,胶矾水将增加纸张的酸度、降低纸张的白度,明胶水能提升纸张的机械强度,而不同浓度明矾对纸张机械强度的影响存在差异。     

拉曼光谱在纸质文物研究中的应用

纸张的老化程度一直是纸质文物保护中的重要研究方面,以往多采用目测法和经验来推断纸张的老化程度。纸张物理强度、聚合度等能表征老化状态的理化性能测试由于需要大量的样品而无法用于文物检测。近年来随着显微共聚焦拉曼光谱、近红外傅里叶变换拉曼光谱、表面增强拉曼光谱等技术的发展,作为一种原位、无损、微区的分析方法,拉曼光谱被越来越多地应用到了纸质文物的相关分析研究中,为纸质文物的保护修复提供科学依据。结合国内外文献,对拉曼光谱在纸张老化、碳黑颜料以及其他颜料上的应用和研究现状进行了梳理归纳。随着拉曼光谱应用的不断深入,以及与其他分析技术、化学计量学等的结合,未来将在纸质文物研究中发挥更多的作用。     

纸质书画的修复与保护——以清《陈嘉言纸本花卉卷》为例

纸质书画文物是中国古代艺术的结晶,是历史面目的真实记录,有着重要的价值。但是,随着岁月的流逝,这些作品同时受内因和外因影响,最终引起纸质书画的损坏。为了保护纸质书画文物,将文物面临的风险降至最低,最大程度恢复文物原貌,以纸质书画文物《陈嘉言纸本花卉卷》为例,试析装裱与修复对书画的保护。此作品原有装潢已经破损,画心部分严重受潮,纸张发霉糟朽,多处残损折裂,画面纸张剥落起翘严重,通过去污、修口、揭褙、隐补、打胶矾、按笔全色等方面对破损纸质书画进行保护与修复。     

文物修复用脱色剂对手工纸耐久性的影响

在文物保护与修复工作中,需要对纸张进行脱色处理以除去部分顽固污渍、霉斑。本研究选取了六种不同类型的脱色剂,探究脱色处理对宣纸、皮纸、竹纸等几类传统手工纸样老化后各项理化性能的影响,揭示了各类脱色剂对不同纸种耐久性影响存在较大差异。研究表明,氧化性脱色剂与还原性脱色剂均会使纸张各项理化性能出现一定程度的下降。整体上,使用的脱色剂氧化性越强,纸张微观纤维受损越严重,脱色前后宏观性能下降幅度越大,而还原性脱色处理对纸张各项理化性能影响较小。在纸质文物修复脱色时,选择合适的脱色剂,可以有效减小文物损伤。     

热老化模式对纸张性能的影响

为研究连续热老化与非连续热老化对不同纸张的pH值、机械性能和聚合度的影响,观察脱酸前后的纸张性能与老化方式的相关性,采用非连续热老化,老化8h后间隔16h继续老化,与连续热老化,研究酸性纸张与碱性纸张pH值、抗张强度和聚合度随时间变化情况,并用纤维断裂率计算各老化情况下纸张纤维断裂速率常数.实验结果表明,在非连续热老化方式下,纸张的pH值、抗张强度和聚合度下降均比连续热老化方式快;且各纸张在不同老化方式下的纤维断裂速率分别为KA=10.75×10-3,KB=16.78×10-3,Kc =3.75 ×10-3,KD =8.36×10-3.从而说明温度的波动对纸张老化具有一定的促进作用,图书保存中应注意环境条件的恒定.同时也进一步证实了碱残留对于降低纸张纤维降解速度具有非常重要的作用.     

1940年桂林版《救亡日报》的保护修复

为了研究纸质文物的保存状况、原料成分、制作工艺及病害原因,特对1940年桂林版《救亡日报》进行科学的分析检测及保护修复。采用Nicolet 8700型傅里叶变换红外光谱仪分析纸张纤维的官能团结构,采用XWY-Ⅵ型纤维测量仪对纸张纤维进行观察,以鉴定其纤维的种类形态;采用VHX-1000E视频显微镜及场发射扫描电子显微镜(JSM-6700F型)对纸张样品的加工工艺及老化程度和污染物进行分析,以确定其是否加填或施胶处理。在此基础上,在修复中采用传统的装裱技术和丝网加固技术相结合,对此件文物进行保护性修复。修复后的文物解决了缺失部分的配补,皱褶部位得以平整舒展,病害得以清除,纸张的强度得以增强,恢复了文物的原貌,从而提高了文物的整体性、观赏性,为展出、研究提供了更好的史料。     

模拟熟宣纸古旧字画修复过程中超纯水有限洗涤脱酸的研究

为了克服熟宣纸古旧书画修复后变脆的缺点,本工作以牛宣纸制成的熟宣纸为样品,通过加速老化,模拟古旧字画现状,根据文物保护"最小介入原则",以超纯水为溶剂对样品进行缓慢有限洗涤脱酸实验.通过pH值、色差、耐折度的测定分析得出,用超纯水针对熟宣纸脱酸,不引入新的杂质,且环保、低成本,减少了对占旧书画的损害.     

纸张理化指标与老化时间的统计学分析

为了探究纸张的保存寿命,本项目对竹纸、宣纸、新闻纸、字典纸和构皮纸等5种纸张进行了干热加速老化实验,并对老化前后纸张的主要理化指标(返黄值、抗张指数、撕裂指数、耐折指数、聚合度、铜价和冷抽提pH值)进行检测。最后通过Pearson等级相关系数研究了上述理化指标与老化时间的相关性,从而揭示出纸张保存寿命预测的方法。研究发现5种纸张的抗张指数、铜价和聚合度与老化时间的相关性都较好。分别各有4种纸张的返黄值、冷抽提pH值和撕裂指数与老化时间的相关系数都在0.9以上,相关性非常好。仅有一种纸张的耐折指数与老化时间的相关性较好。本研究的结果对于大多数纸张保存寿命的预测具有参考价值。     

一种新型水溶性单体聚合-冷冻干燥联用法在饱水木质文物脱水定型应用中的研究

为了改善饱水木质文物脱水定型技术保护的定型效果、操作周期以及环保经济性,本研究以田螺山遗址、河姆渡遗址和茅山遗址出土的3种饱水木材试样为实验对象,进行了以水溶性单体丙烯酰胺(AM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为反应物的单体聚合-冷冻干燥联用法的研究。首先在水体系中选取不同比例的AM和NVP在水溶液中聚合,并根据聚合和冷冻前后的体积变化率控制在±5%以内的标准进行聚合体系的筛选。然后选取其中5组符合条件的聚合体系对3种饱水木材进行脱水定型处理,当在聚合体系中AM和NVP的质量分数总和不高于7.5%时,经单体聚合-冷冻干燥联用法处理后的试样的尺寸变化率可控制在±5%以内,达到良好的脱水定型的效果。     

书画修复用宣纸性能的研究

宣纸是我国传统书画装裱重要的修复用纸,近年来由于生产工艺的改变造成宣纸性能的改变。为了解不同宣纸书画装裱的适用性,对02红星棉料单宣、08红星棉料单宣、14红星棉料单宣、13汪六吉棉料单宣、红星特净和红星古艺宣六种宣纸的基本性能、尺寸稳定性、柔软度和耐久性等进行评测。分析结果表明:几种常用书画文物修复宣纸pH值符合文物保护用纸中碱性的要求;棉料单宣中以02红星尺寸稳定性、柔软度及耐久性好;采用传统工艺制作的古艺宣纸尺寸稳定性和耐久性能是所选纸样中最好的,柔软性低于棉料单宣,但比同样材料的特净皮单宣柔软度好。综合考虑修复纸的应用性能和耐久性,需要进一步开发采用传统工艺制作的古艺宣的原料种类,以满足书画文物保护修复的需要。     

纸质文物清洗用水的选择及清洗条件初探

为考察纸质文物的最佳清洗用水和清洗条件,探讨了不同清洗用水(超纯水、纯净水、蒸馏水、自来水、硬水)在不同清洗次数、不同清洗温度时对纸张p H值、抗张强度、色差、白度以及聚合度的影响。结果表明:硬水和自来水对纸张的清洗效果较差,白度上升小(2.0左右),抗张强度损失大(17%~24%),不适合作为纸质文物清洗用水;超纯水、纯净水和蒸馏水对纸张白度提升明显(分别上升2.99,2.41,2.77),抗张强度损失较小(分别为16%,9%,12%),适合作为纸质文物清洗用水。最佳清洗条件为常温下清洗6次。本实验结果可为纸质文物清洗用水的选择提供参考。     

漂白对宣纸性能影响的研究

漂白对中国书画纸,特别是宣纸的影响情况未见系统的研究。为此,首先研究常用漂白剂-漂白粉(次氯酸钙)对宣纸的影响,又将硼氢化钠、过氧化氢、高锰酸钾和次氯酸钙四种漂白剂进行比较。结果表明,次氯酸钙具有加速纸张老化的作用,在文物保护过程中应该尽量避免使用漂白粉。不同的漂白剂对纸张的影响不同。因此在文物保护中,要弄清各种斑点产生的原因,首先采用水洗等物理方法,无法去除时再慎重选择漂白方法。     

明矾对宣纸耐久性影响的研究

为了研究明矾对中国书画长期保存的影响,结合实际情况研究了胶矾水对宣纸的作用。通过pH值、颜色、抗张强度和耐折度的测定分析可以看出,随着胶矾水浓度的增大,宣纸的老化速率增加。从明矾浓度变化对宣纸影响的总的趋势来看,在书画保护过程中应该尽量少用明矾。     

古籍墨迹的老化检测及其模拟实验研究

随着纸质文物保护工作的推进,针对古籍纸张载体的保护研究已逐步深入,但对于古籍纸张上的墨、颜料等其他写印材料的保护及写印材料之间的相互作用则亟待研究。其中,古籍墨迹的老化研究有助于揭示墨与纸相互作用的本质,对于古籍文物的保护具有非常重要的意义。以复旦大学图书馆藏古籍《三十二兰亭室诗存》墨迹的老化现象为出发点,通过显微镜观察、表面pH值测定、显微拉曼(micro-Raman)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱法等多种无损、微损的检测手段多尺度分析了墨迹泛黄的现象,结果显示墨迹处及周边黄晕纤维与空白部分纤维相比,光泽缺失且略显糟朽,酸性更强,表面氧化基团增多,说明墨可能对纸张的老化降解产生了影响。通过设计纸墨浸润模拟老化实验对此进行验证,结果显示与偏中性墨汁相比,尽管墨汁中胶料对纤维有一定保护作用,但偏酸性墨汁对纸张老化的促进作用使pH值、抗张性能及耐折性能的下降趋势更明显,聚合度保留率也较低。墨字模拟老化实验佐证了前述结论,使用酸性更强的墨汁书写的字迹,周围纸张酸性更强,色差也更显著。以上结果表明,墨汁的酸碱性质对纸张的老化降解进程有很重要的影响。这不仅揭示出古籍存藏过程中受墨影响的纸张老化机制以及模拟实验合理设计对于系统探究老化机制及纸墨相互作用的重要性,也对古籍保护工作范畴的扩大和策略的制定具有指导意义,并为修复用墨的研制提供了思路。     

书画修复中可替代明矾的施胶沉淀剂筛选研究

明矾是我国传统书画修复装裱中一种极其重要的材料,但明矾水解析出酸,会促使纸张纤维素发生酸性水解。研究对比了明矾和水解后具有高阳离子电荷的6种沉淀剂对宣纸施胶前后的pH值、疏水性、色差、力学性能变化和对国画颜料的固色效果,利用扫描电镜(SEM)和衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)测试宣纸施胶后的化学键合状况(包括沉淀剂与胶料、纤维),结合高场~(27)Al核磁共振波谱(~(27)Al-NMR)测试了纸张施胶中铝盐沉淀剂的水解聚合形态,及其与胶料混合后对宣纸表面化学形态变化的影响。结果表明,白色聚合氯化铝(PAC)施胶宣纸pH值可达到7以上,作为沉淀剂的施胶液处理后的宣纸具有一定的疏水性,湿热老化过程中具有较高的耐折度和抗张强度,色差变化小,对颜料固色效果好。SEM分析表明,白色PAC可使胶料分布较均匀,能在一定程度上包覆、填充宣纸纤维和孔隙。~(27)Al-NMR、ATR-FTIR及固化性能分析表明,PAC多核铝[AlO_4Al_(12)(OH)_(24)(H_2O)_(12)]~(7+)(Al_(13))含量相对较高,对明胶也具有促干剂作用,可和胶料产生键合,形成网状络合物,适合替代明矾作为施胶沉淀剂。